Rapport volumétrique de compression

Publié : Le 24 Février 2014 à 11:09
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Taux de compression et mesures à faire.

Le taux de compression : explications et formules de calcul

Le taux de compression, représente le nombre de fois où le mélange qui vient de remplir le cylindre est compressé dans la chambre de combustion: si le mélange est compressé 8 fois, l'on dira que le taux de compression est de 8/1.

Cela est evidement théorique sur les moteurs 2 temps car lors de la compression, une partie du mélange s'échappe par la lumière d'échappement mais ici, nous n'en tiendrons pas compte.

  1. => Pour calculer le taux de compression, utilisez cette formule (il s'agit de la définition même du rapport volumétrique de compression):
    tx compression = (cylindrée + volume chambre) / volume chambre

    Taux de compression par rapport à 1 (/1)
    Cylindrée du moteur
    Volume de la chambre de combustion

  2. => Si vous voulez trouver le volume de chambre pour un taux donné, utilisez celle-ci
    volume chambre = cylindrée / (tx -1)

  3. => Pour calculer l'épaisseur du cyindre à raboter, utilisez ceci:
    hauteur à raboter = (volume chambre initial - volume choisi) / ( Pi x (alésage/2)² )

    Hauteur du cylindre à enlever
    Volume de chambre initial / d'origine
    Volume de chambre choisi
    Pi = 3.14159...
    Alésage (diamètre du cylindre), d'où rayon = alésage/2

Mesure du volume de la chambre de combustion (culasse)

  • Montez le cylindre en graissant bien la chemise du cylindre, le piston et la culasse sur le cylindre en placant les joints et la cale (si vous avez modifié les diagrammes).
  • Placez le piston au point mort haut.
  • Tenez le moteur de façon à avoir le puis de bougie vers le haut.
  • Prenez une seringue de 10 ml.
  • Remplissez la de 40% d'huile (4ml) et 60% d'essence(6ml) et mélangez bien. Peu importe en fait, entre différents fluides, seules la masse volumique et la densité varient, le volume reste le même.
  • Videz la seringue dans le puit de bougie jusque au moment où le mélange arrive en haut du puit de bougie.
  •   Mémorisez bien le volume que vous venez de déverser dans la culasse.
  • A ce volume, retirez 1.5ml (s'il s'agit d'une culasse pour culot court ou 2.5ml si c'est une culasse à culot long) pour avoir le volume de chambre (v)
  • Utilisez la formule de calcul de taux de compression pour trouver le taux de compression.

Choix du nouveau taux de compression à mettre en place

Trouver le meilleur taux de compression est presque impossible car chaque petit paramètre joue. Le seul moyen possible et de disposer d'un banc d'essai et de faire des essais avec différents volume de chambre. Cepandant, l'achat d'un banc n'est pas à la portée de n'importe qui !

Voici donc des valeurs qui se rélevent néanmoins assez théoriques. Le choix du taux de compression tient aussi compte du mode de refroidissement du moteur car la chaleur ne se disspersera pas aussi bien sur un moteur à air que sur un liquide.

En général, plus le taux est élevé, plus il y a de couple mais moins de puissance. Il faut donc adapter le taux aux diagrammes du moteur. Si vous avez des diagrammes prédominant sur la puissance, il faudra mettre un taux moins élevé que si vous avez des diagrammes déstinés au couple:

 

 Refroidissement liquideRefroidissement par airCouple16/113/1Puissance14/111/1

 

Pour trouver le volume de chambre pour un taux de compression, utilisez la formule de calcul de volume de chambre. Ne dépassez pas 16/1 et 13/1, car vous pourriez avoir un phénomène de détonation (*) sur les moteur à refroidisement liquide ou de serrage (*) sur les moteurs à air. Ensuite, à vous de vérifier que le piston ne touchera pas la culasse...

Ex de choix de taux de compression :
Sur un moteur à refroidissement liquide ayant comme diagrammes 130° et 192° avec un carburateur de 19mm, 15/1 de taux de compression serait adapté.

Modification du rapport volumétrique de compression

Ici, il faut surfacer le cylindre dans sa partie supérieure de manière à augmenter le taux de compression.

  1. Il faut trouver l'épaisseur de matière à enlever. Pensez à rajouter au résultat précédent, l'épaisseur des cales que vous avez placez en dessous du cylindre pour modifier les diagrammes.
  2. Enlevez cette épaisseur au tour ou sur un marbre (ou une plaque de verre) sur laquelle vous aurez placé une feuille de papier de verre (p150 et mettez de l'essence sur la feuille pour la coller au marbre).
  3. Une fois l'épaisseur enlevée, passez le cylindre sur le marbre (papier de verre 600) de manière à surfacer correctement le plan sinon vous allez perdre en étanchéité et il se peut qu'il y ait des fuites.
  4. Nettoyez le tout à l'essence.

Nota : il est néanmoins conseillé de FAIRE SURFACER LE CYLINDRE ET LA CULASSE PAR UN PRO dans la rectification des moteurs (un matériel adapté de précision est nécessaire), il vous en coutera environ 30€.

Nota supplémentaires sur la prépa du taux de compression

Une bougie plus froide sera la bienvenue pour dissiper cette plus grande chaleur.

Le taux de compression limite la prise de tours donc avec un tx de compression plus petit, votre machine prendra mieux ses tours (+ de puissance), sur un moteur refroidi par air on ne peut pas enlever beaucoup de matière sur l'ailette du haut du cylindre de toute façon.

Encore une fois, je vous rappelle que si vous mettez une cale (=diagrammes), vous devrez raboter le haut du cylindre de la hauteur de la cale pour compenser la perte de compression.

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